小鼠IL-33干扰RNA逆转录病毒表达载体的构建及其对吸烟引起的小鼠肺部炎症的作用

小鼠IL-33干扰RNA逆转录病毒表达载体的构建及其对吸烟引起的小鼠肺部炎症的作用

论文摘要

IL-33(inteleukin 33,IL-33)作为IL-1家族的一员,与其特异性受体ST2结合,参与固有免疫和获得性免疫。IL-33主要通过促进Th2细胞免疫反应,在自身免疫疾病、变态反应性疾病、心血管疾病和神经退行性疾病等的发生发展中起重要的作用。慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases,COPD)是一组以肺实质与小气道受到病理损害后,导致慢性不可逆性气道阻塞、呼气阻力增加、肺功能不全为共同特点的肺疾病的总称。吸烟是COPD发病的重要因素。为了研究IL-33下调对相关炎症反应的影响,本研究应用RNA干扰技术(RNA interference, RNAi)特异性下调小鼠IL-33 mRNA和蛋白的表达,探讨IL-33下调在吸烟诱导的小鼠急性肺炎模型中的作用。研究内容如下:一、根据GenBank中小鼠IL-33 mRNA序列(AY905582),按照RNA干扰序列设计原则,运用GenScript公司的siRNA design center siRNA Target Finder设计针对小鼠IL-33的小干扰RNA(small inteference RNA, siRNA),同时加入酶切位点XhoI和MluI,由上海生工生物工程有限公司合成编码siRNA序列的DNA单链。二、运用基因克隆技术,将化学合成的靶向小鼠IL-33基因的短发卡RNA(small hairpin RNA, shRNA),与逆转录病毒载体pRNATin-H1.4/Retro连接。经测序鉴定,重组载体中插入的shRNA序列和设计序列一致,证明我们成功构建了小鼠IL-33 RNAi逆转录病毒载体。空逆转录病毒载体作为阴性对照,经脂质体Lipofectamine2000转染病毒包装细胞PT67,并以潮霉素B(Hygromycin B)筛选得到稳定转染细胞系,收集、保存病毒上清。三、收集的病毒上清经尾静脉注射作用于实验小鼠。应用反转录聚合酶链反应技术(Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction, RT-PCR)检测IL-33 mRNA( messenger RNA,mRNA )在肺组织的表达,应用免疫组织化学技术(Immunohistochemistry,IHC)检测IL-33蛋白的表达。RT-PCR和免疫组织化学法结果显示我们构建的重组逆转录病毒载体pRNATin-H1.4-IL-33a和-33b均可有效沉默小鼠肺组织中IL-33 mRNA和蛋白的表达,并且RT-PCR结果显示pRNATin-H1.4-IL-33a的沉默效果更为显著,为以后研究IL-33在相关疾病中的作用提供了可行方法。HE染色结果显示,IL-33干扰处理组的小鼠肺组织炎症病理改变有所减轻,为研究IL-33在COPD中的作用提供了有用的实验证据。总之,在本研究中,我们成功构建了针对小鼠IL-33的RNAi逆转录病毒表达载体,转染病毒包装细胞PT67并筛选获得稳定转染细胞系,经动物实验证实,设计的shRNA具有明显的沉默效果,并对小鼠肺部炎症有一定的治疗作用,为IL-33的理论基础和临床应用的进一步研究奠定了基础。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 缩略词表
  • 第1章 绪论
  • 1.1 IL-33 的研究进展及其生物学功能
  • 1.1.1 IL-33 结构与表达
  • 1.1.2 IL-33 的受体和信号通路
  • 1.1.3 IL-33 的生物学特性
  • 1.1.4 IL-33 与疾病的关系
  • 1.2 RNAi 的研究进展及应用
  • 1.2.1 RNAi 的原理
  • 1.2.2 病毒载体介导的 RNAi
  • 1.2.3 RNAi 的应用
  • 1.3 COPD
  • 1.3.1 吸烟和 COPD 的关系
  • 1.3.2 COPD 的发病机制和病理学改变
  • 1.3.3 COPD 的危害
  • 1.4 本论文的研究意义和技术路线
  • 1.4.1 本论文的研究意义
  • 1.4.2 本论文的技术路线
  • 第2章 RNAi 逆转录病毒表达载体的构建及鉴定
  • 2.1 针对小鼠 IL-33 siRNA 的设计与合成
  • 2.1.1 RNAi 靶序列的选取原则
  • 2.1.2 shRNA 序列的设计与合成
  • 2.2 实验材料
  • 2.2.1 质粒和菌株
  • 2.2.2 主要试剂
  • 2.2.3 主要仪器
  • 2.2.4 溶液的配置
  • 2.3 实验方法
  • 2.3.1 oligo DNA 进行退火
  • 2.3.2 pRNATin-H1.4/Retro 质粒转化感受态细菌 DH5α
  • 2.3.3 质粒小量提取并酶切鉴定
  • 2.3.4 酶切获取大片段
  • 2.3.5 连接
  • 2.3.6 转化
  • 2.3.7 酶切鉴定
  • 2.3.8 测序鉴定
  • 2.4 实验结果
  • 2.4.1 pRNATin-H1.4/Retro 酶切鉴定
  • 2.4.2 pRNATin-H1.4/Retro 质粒提取
  • 2.4.3 重组质粒的酶切鉴定
  • 2.4.4 重组质粒的测序鉴定
  • 2.5 小结
  • 第3章 重组逆转录病毒的包装
  • 3.1 实验材料
  • 3.1.1 包装细胞 PT67
  • 3.1.2 主要试剂
  • 3.1.3 主要仪器
  • 3.1.4 溶液的配置
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 重组质粒的大量提取
  • 3.2.2 转染 PT67 并获得稳定转染细胞系
  • 3.2.3 病毒的获得、浓缩和保存
  • 3.3 实验结果
  • 3.4 小结
  • 第4章 IL-33 干扰对吸烟诱导的小鼠急性肺炎的影响
  • 4.1 实验材料
  • 4.1.1 实验动物和香烟
  • 4.1.2 实验试剂
  • 4.1.3 实验器材
  • 4.1.4 溶液的配置
  • 4.2 实验方法
  • 4.2.1 小鼠急性肺炎模型的建立
  • 4.2.2 组织标本的制备
  • 4.2.3 RT-PCR
  • 4.2.4 免疫组织化学染色
  • 4.2.5 HE 染色
  • 4.3 实验结果
  • 4.3.1 RT-PCR 的结果和干扰效果
  • 4.3.2 免疫组织化学的结果
  • 4.3.3 HE 染色的结果
  • 4.4 小结
  • 结论与展望
  • 参考文献
  • 综述
  • 参考文献
  • 致谢
  • 发表论文
  • 个人简历
  • 相关论文文献

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